|
Вероятность возникновения жизни на Земле
|
|
|
|
Астробиолог из Флоридского технологического института Манасви Лингам с юных лет задавался самыми важными вопросами в жизни. Хотя он не может вспомнить, какие именно вопросы задавал, он говорит, что его интересы полностью совпадали с интересами других детей: динозавры и инопланетяне.
|
|
|
|
Во время поездок на автобусе со своей семьей он засыпал родителей вопросами о тайнах Вселенной. Во время долгих прогулок со своим дедушкой он проводил мозговые штурмы по поводу того, как может существовать жизнь на разных типах планет.
|
|
|
|
Интерес Лингама к ранней жизни и астробиологии никогда не ослабевал. Сейчас он доцент кафедры астробиологии и, задавая вопросы своему деду, создает собственные модели для изучения таких сложных тем, как происхождение жизни. Он сменил поиск окончательных ответов на научные выводы, принимая во внимание неопределенность Вселенной и исследуя случайности.
|
|
|
|
Согласно Лингаму, модели — или упрощенные представления о реальности — выполняют две основные задачи: они помогают исследователям делать прогнозы и предлагают альтернативу экспериментам, которые могут оказаться слишком дорогостоящими или непрактичными. Так было в случае с недавно опубликованным анализом Лингама, касающимся потенциального происхождения жизни на Земле.
|
|
|
"Байесовский анализ вероятности возникновения жизни в зависимости от места, способствующего абиогенезу", опубликованный 19 августа в журнале Astrobiology Лингамом, недавним выпускником Флоридского технологического института Рут Николс и астробиологом из Римского университета Амедео Бальби, моделирует взаимосвязь между гипотезами, предсказывающими различное количество потенциальных мест для абиогенеза — возникновение отличие жизни от неживого на Земле и вероятность возникновения жизни в этих местах.
|
|
|
|
Байесовский анализ - это анализ, в котором предварительные знания используются для оценки вероятности последующих событий. В рамках этой модели исследователи сосредоточились на возможности возникновения жизни на самой Земле. Итак, поскольку установлено, что на Земле есть жизнь, эта модель предполагает, что жизнь зародилась на Земле по крайней мере однажды.
|
|
|
|
Лингам говорит, что это один из первых случаев, когда он специально изучает происхождение жизни. Однако он смоделировал несколько смежных вопросов, таких как эволюция интеллекта, основанного на технологиях.
|
|
|
|
Исследователи собрали потенциально опасные участки — те, которые пригодны для зарождения жизни, — выявленные в ходе предыдущих исследований, каждый из которых обладает различными уровнями благоприятности для зарождения жизни. Они включали в себя несколько различных сред обитания, начиная от подводных вулканов и заканчивая мыльными пузырями и смолой и природными ядерными реакторами, подобными тем, которые образовались в Габоне два миллиарда лет назад.
|
|
|
|
В основу их моделей легли два основных вопроса: из скольких мест на Земле могла возникнуть жизнь; и какова вероятность того, что жизнь действительно возникла в одном из этих мест? Целью исследования было не получение прямых ответов на вопросы, а поиск наиболее точного способа интерпретации данных, полученных с помощью моделей.
|
|
|
|
Исследователи смоделировали три различных сценария: один с 10 уязвимыми участками, другой с 1031 уязвимым участком и третий, близкий к среднему, с 1016 уязвимыми участками.
|
|
|
|
Изначально компания Lingam предполагала, что доступ к большему количеству доступных сайтов повысит вероятность появления жизни на Земле. Подумайте, чем больше вы покупаете лотерейных билетов, тем выше ваши шансы на выигрыш.
|
|
|
|
Вместо этого результаты были совершенно противоположными в этом агностическом сценарии. Лингам обнаружил, что при сравнении большего числа объектов с меньшим вероятность жизни в каждом пуле была почти обратно пропорциональна количеству пулов.
|
|
|
|
"Здесь мы имеем дело с двумя ситуациями. В одной из них много объектов, но вероятность [существования жизни] на каждом из них очень мала. А во второй - очень мало объектов, но вероятность возникновения жизни на каждом из них очень высока", - говорит Лингам.
|
|
|
|
Да, такой результат противоречит здравому смыслу, говорит он. Вот почему это важно.
|
|
|
|
"Обычно, чем больше, тем лучше" - это отношение ко многим вещам в жизни, - говорит Лингам. "Но чем больше, тем лучше". Если их будет меньше, но в нужном количестве, тогда это действительно может быть лучше".
|
|
|
|
Другими словами, в модели, где на Земле в целом было меньше пригодных для жизни участков, исследователи пришли к выводу, что вероятность появления жизни на данном участке повышается. Они установили, что вероятность зарождения жизни может быть выше, когда пригодные для питья участки редки, а обилие пригодных для питья участков может снизить вероятность возникновения жизни на данном участке.
|
|
|
|
Исходя из этого, они сделали вывод, что меньшая выборка объектов, которая выявила более высокую вероятность существования жизни на данном участке, вероятно, содержала более благоприятные условия.
|
|
|
|
Их результаты свидетельствуют о том, что в рамках байесовской теории установление ограничений на наличие подходящих условий для зарождения жизни на Земле может дать ценную информацию о вероятности абиогенеза и частоте возникновения жизни в других частях Вселенной.
|
|
Как можно использовать эти результаты?
|
|
|
|
Поскольку исследователи придерживаются разных мнений о наиболее вероятных средах для возникновения жизни, Лингам говорит, что они могут использовать эту модель в контексте понимания предпочтительной среды обитания.
|
|
|
|
"Затем они могут провести лабораторные эксперименты, чтобы попытаться понять, сколько испытаний может потребоваться, чтобы на самом деле перейти к чему-то подобному жизни", - говорит Лингам.
|
|
|
|
Лингам также хотел бы продолжить изучение ранних стадий жизни, исследуя истоки интеллекта.
|
|
|
|
Хотя Лингам, возможно, и не в состоянии прямо ответить на вопросы своего детства, он понимает ограничения и неуверенность, которые сопровождают его модели.
|
|
|
|
"Мы не можем заглянуть в прошлое", - говорит Лингам. "Иногда вы можете получить ответы, просто умело используя ограниченные данные... но есть часть, о которой вы никогда не узнаете".
|
|
|
|
Начиная с воспитания, отличавшегося любознательностью, и заканчивая успешной карьерой в астробиологии, Лингам неизменно стремится к чудесам, которые всегда его привлекали.
|
|
|
|
"Я думаю, что через это проходит каждый ребенок, но я отнесся к этому очень серьезно", - говорит Лингам. "Такое чувство, что после долгого извилистого путешествия я возвращаюсь на дорогу детства".
|
|
|
|
Источник
|
